CEEQ
Centro de Estudos de Engenharia Química
PREPARAÇÃO DE UM FILME PLÁSTICO A PARTIR DE
RESÍDUOS AGRO-FLORESTAIS
Delfina Godinhoa, Ivanna Matosb
ISEL
a
Escola Secundário Fonseca Benevides, Rua dos Lusíadas, (Alcântara) - 1300-364, Lisboa.
b Escola Secundária de Albufeira, Rua das Escolas, Apartado 2071, 8200-126 Albufeira
Objectivo
O presente trabalho tem como objectivo a preparação de um filme plástico por esterificação da celulose obtida a partir do tarolo
milho (maçarocas). A caracterização estrutural do éster sintetizado será realizada por espectroscopia de infravermelho.
Introdução1
A celulose (polímero natural) é o principal constituinte das membranas das células vegetais, possuindo uma estrutura linear, na qual se
podem estabelecer ligações por pontes de hidrogénio entre os grupos hidroxilo das diferentes cadeias da glucose.
Industrialmente, a celulose é extraída da madeira de árvores como o pinheiro, o eucalipto e o abeto ou de plantas herbáceas com grande
quantidade de celulose no talo, como a cana-de-açúcar e a maçaroca. A enorme variedade de desperdícios ricos em celulose produzidos
pelo Homem, potenciam a utilização deste polímero natural como uma fonte de matéria-prima renovável e de baixo custo. A
esterificação da celulose presente nestes resíduos com derivados de ácidos gordos constitui um processo para obtenção de materiais
biodegradáveis utilizados em embalagens, têxteis, e outros, conduzindo a uma melhoria da qualidade do nosso planeta.
601
938
1416
1238
1169
1113
1028
1640
1466
1380
1745
2923 2957
2853
3448
3000
2500
2000
1500
1000
1243
932
861
764
709
576 616
528
500
1157
1081
1021
3402
1380
1654
2929
1543
1420
2143
60
722
2673
80
3500
80
Transmittance [%]
100
Tarolo Esterificado
60
Resultados2
A celulose obtida a partir do tarolo peneirado (18-45 mesh),
apresentou-se como um sólido de cor bege, que se sujeitou a uma
extracção em Soxhlet (tolueno:EtOH, 2:1) durante 5h. O produto
extractado seco foi tratado a 45ºC durante 6h, em atmosfera inerte,
com uma solução básica de peróxido de hidrogénio (2%). Oscilações
consideráveis de temperatura superiores a 45ºC originaram a
degradação da celulose. Em alternativa, 1 g (6 mmol; 1 eq.) de tarolo
do milho finamente moído (< 45 mesh) foi aquecido, com agitação, a
130ºC (2h) em N,N-dimetilacetamida (40 mL); após arrefecimento
até 110ºC, adicionou-se LiCl anidro (3g) e deixou-se arrefecer a m.r.
até à t.a.. A esta solução adicionou-se cloreto de lauroílo (36 mmol; 6
eq.) e DMAP (0.15 g; 0.2 eq.) que se aqueceu durante 1h ( 75-80ºC).
Após o isolamento e lavagem com água e metanol, o produto
esterificado foi seco a 50ºC durante 12h. Da avaliação do espectro
de infravermelho foi possível observar o aparecimento do produto
esterificado (banda 1745 cm-1, C=O; bandas 2924 e 2854 cm-1, CH,
CH2 e CH3) e diminuição da banda correspondente ao grupo hidroxilo
(OH) a aprox. 3450 cm-1 característica da celulose. Numa caixa de
Petri, o éster de celulose foi dissolvido em CH2Cl2 verificando-se,
após evaporação do solvente, a formação de um filme plástico.
100
Fig. 1 – Representação esquemática da preparação de um filme plástico a partir de resíduos agro-florestais.
Tarolo Inicial
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
Wavenumber cm-1
Fig. 2 – Espectros de FT-IR.
Conclusão
A celulose existente no tarolo do milho foi esterificada na presença de cloreto de lauroílo em meio básico sem tratamento inicial, tendo sido
possível a obtenção de um filme plástico de cor amarelada. A utilização do mesmo processo sintético com tratamento inicial (extracção em
Soxhlet e aquecimento não superior a 45ºC com solução básica de H2O2) permitirá a optimização das propriedades destes filmes plásticos.
A obtenção de polímeros biodegradáveis baseados em celulose é de extrema importância, evitando o uso de matérias-primas provenientes
do petróleo que conduzem a polímeros não biodegradáveis, contribuindo para um melhor equilíbrio ambiental.
Referências
1-http://pt.wikipedia.org/wiki/Celulose, acedido em 13-07-2007; 2- Sun, J. X., Xu, F., Geng, Z.C., Sun, X.F., Sun, R.C., J. Appl. Poly. Sci., 2005, 97, 322-335.
Agradecimentos
Agradecemos à Ciência Viva (Agência Nacional pela Cultura Científica e Tecnológica), ao Centro de Estudos de Engenharia Química – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (CEEQISEL), ao Prof. José Prata, às Engenheiras Patrícia Barata, Alexandra Costa e Célia Constâncio, à aluna da Licenciatura Carina Domingues e à Auxiliar Cristina Duarte (Secção de
Química Orgânica).
Estágio realizado em Julho de 2007